memcpy 를 다차원배열에 적용해도 되나요?

다차원배열의 개념에 혼란이 있으신 것 같습니다. 그리고 그 혼란의 원인은 배열과 포인터을 거의 같은 것으로 생각하시기 때문인 듯 합니다. 사실 언어 공부할 때 이 부분은 잘 안 가르쳐 주는 경우가 많지요.

C에서(C++도 마찬가지지만) 배열이라는 것은 단순히 어떤 단위가 메모리상에 일렬로 늘어서 있는 것입니다. 예컨대

int a[3] = {1, 2, 3};

이라고 하면, integer 1, integer 2, integer 3 이 일렬로 늘어서 있는 것입니다. 이 a의 type은 integer 3개의 배열으로서, 크기는 12byte(정수값이 4byte라면)입니다.

이 부분을 주의하셔야 하는데, 배열과 포인터는 전혀 다른 타입입니다.

int *b = a;

이 상황에서 b는 포인터이며, 그 type의 크기는 4byte 입니다.(플랫폼에 따라 다릅니다.) 반면 a는 앞서 말씀드리느 대로 12byte의 크기를 갖는 array입니다. b라는 포인터를 사용해서 b[0], b[1] 이라는 식으로 a의 데이터를 사용할 수는 있지만, type이라는 관점에서 보면 양자는 엄연히 다릅니다. 포인터라는 type에는 단순히 주소값만이 들어가지만, 배열이라는 type에는 데이터의 숫자가 포함됩니다.

이 점을 대개 프로그래밍 수업에서는 분명하게 인식시켜주지 않는데, 이는 배열과 포인터를 사실상 거의 같은 방식으로 사용하기 때문입니다. 하지만 이 개념을 분명히 하면 다차원 배열을 이해하는 것은 간단합니다.

int c[2][3];

이는 '정수값의 배열의 배열(array of array of integer)'입니다. 이 경우에는 integer 3개로 이루어진 배열 2개의 배열입니다. 즉 integer 3개짜리 배열 2개가 나란히 늘어서 있게 되므로 결과적으로 integer 6개가 늘어서게 됩니다.

int *d[2];

이는 '정수값의 포인터의 배열(array of pointer to integer)'입니다. 이는 pointer 2개가 늘어선 배열입니다. 각각의 포인터는 어딘가에 있는 정수값이나 정수값의 array의 주소를 포함하고 있겠지요.(물론 쓰레기값이 들어있을 수도 있습니다.)

위에서 배열이라는 type은 그 크기를 포함한다고 했는데, 사실 자기 스스로의 크기는 모를 수도 있습니다. 하지만 배열의 원소의 크기는 항상 알려져 있어야 하며, 또 모두 동일해야 합니다. 따라서

int c[][3]

이런 표현은 가능하지만

int c[2][]

이건 불가능합니다. 배열의 원소가 되어야 하는 array of integer의 크기가 정해지지 않았기 때문입니다. 이런 경우에는 array of pointer to integer를 사용해야 할 것입니다.

그러면, memcpy를 사용할 수 있는가 없는가의 문제도 더이상 고민할 필요가 없으시리라고 봅니다.

참고로, 배열은 개념적으로 다른 data type과 유사한 부분이 많지만, 한 가지 결정적인 차이가 있습니다. 컴파일러 내부에서는 array역시 pointer와 마찬가지로 주소값으로 사용한다는 점이지요. 앞의 코드로 돌아가 보겠습니다.

int a[3] = {1, 2, 3};
int *b = a; /* int *b = &a; 가 아님 */

이 점이 배열과 포인터의 개념에 혼란을 일으키는 주범일 것입니다.
그런데 이 부분에서도 약간의 차이는 있습니다. b는 엄연히 스스로 data type으로서 존재합니다. 이 경우 b는 stack상에 4byte의 메모리가 할당되어 있고, 그 공간에 a의 주소값을 기록하는 것이지만, a의 주소값은 컴파일러가 알고 있으며 따로 stack상에 기록되는 곳은 없습니다. stack 상에는 integer 3개를 위한 공간이 할당되어 있을 따름입니다.

이 때문에, &b 는 a의 주소값이 저장되어 있는 다른 위치의 주소값이라는 의미가 있지만, &a 에는 그런 의미가 없습니다. C의 문법에서는 &a의 값은 a 자체와 같은 것으로 정의되어 있습니다.